1.1 Не проводя никаких измерений (достаточно простых наблюдений), укажите, является ли коэффициент в формуле (1) больше или меньше . Ответ обоснуйте.

Для экспериментальной проверки выполнимости закона Гука (1) предлагается использовать следующую установку (рис. 2). Одну из двух палочек (3) закрепите в лапке штатива (4). Вторая (2), прикрепленная к неподвижной палочке (3) с помощью исследуемой пружинки (1), может свободно колебаться. Для точного измерения углов используйте транспортир и отвес (5), привязанный к концу неподвижной палочки.

1.2 Измерьте зависимость угла изгиба (в состоянии равновесия) от угла наклона неподвижной палочки от вертикали. Постройте график полученной зависимости.

1.3 Запишите условие равновесия палочки (2), считая уравнение (1) справедливым.

1.4 Используя полученные экспериментальные данные, постройте график зависимости момента сил упругости, возникающего в пружинке, от угла изгиба .

1.5 Укажите, при каких углах изгиба закон Гука выполняется. Определите коэффициент упругости пружинки . Оцените погрешность этой величины.

При использовании единицы измерения момента силы речь идет об определении величины .

2.1 Покажите, что период малых колебаний стержня определяется формулой

где - длина подвижного стержня, - найденный в первой части коэффициент жесткости пружинки, - угол изгиба пружинки в положении равновесия.

Подсказка: Кинетическая энергия тонкого однородного стержня, вращающегося с угловой скоростью вокруг оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец равна

2.2 Измерьте зависимость периода колебаний подвижного стержня в вертикальной плоскости от угла наклона неподвижного стержня . Проверьте выполнимость формулы (2). Используя полученные данные, определите коэффициент . Сравните это значение со значением, полученным в первой части работы.